6.4 Теоретисчнi вiдомостi
6.4.1 Загальні відомості
У машинах застосовуються деталі, що мають різні зовнішні і внутрішні різьбові поверхні. Це кріпильні гвинти і гайки, ходові гвинти для перетворення обертального руху в поступальний, вантажні гвинти (домкрати), точні мікрометричні гвинти і гайки, тощо. У більшості сучасних машин біля 60% всіх деталей мають різьбу.
Основні параметри різьби нормує ДСТУ 2497-94. Номінальні розміри парметрів різьби є однаковими для болта та гайки. Номінальним діаметром різьби є зовнішній діаметр d=D – діаметр циліндра, дотичного до вершини зовнішньої різьби чи западин внутрішньої.
На довжині згвинчування різьбових деталей розташовано декілька витків різьби, що утворюють різьбовий контур.
Номінальний контур різьби визначає найбільший граничний контур болта і найменший граничний контур гайки. Від номінального контуру в напрямку, перпендикулярному до осі різьби , відраховують відхилення і розташовують донизу поля допусків діаметрів різьби болта, в протилежний бік – поля допусків діаметрів різьби гайки.
Граничнi вiдхилення метричних рiзьб з дiаметрами вiд 1 до 600мм і основними розмiрами по ГОСТ 8724-81 у посадках з натягом i зазором втановлюють ДСТУ ISO 965-1:2005, ДСТУ ISO 965-2:2005 та ДСТУ ISO 965-3:2005 (ГОСТ 16093-81).
Для отримання різьбових посадок із зазором передбачено п'ять основних відхилень для болтів (d, e, f, g, h) і чотири для гайок (Е, F, G, Н). Ці відхилення однакові для внутрішнього d1, середнього d2, та зовнішнього d (D1; D2, D) діаметрів різьби (рисунок 6.1). Основні відхилення Е, F встановлені для спеціального використання при значних товщинах захисних покриттів.
Рисунок 6.1 – Основні відхилення мпетричної різьби при посадці з зазором
ГОСТ 16093-81 встановлює для різьб від 1 до 10 степені точності в порядку зменшення точності із збільшенням степені. Переважною для використання в різьбових з’єднаннях загального призначення є 6-а степінь точності.
Для вибору степені точності в залежності від довжини згвинчування і вимог до точності встановлені 3 групи довжин згвинчування:
S – короткі
N – нормальні
L – довгі.
При однаковому класі точності допуск середнього діаметра при довжині згвинчування L рекомендують збільшувати, а при довжині згвинчування S зменшувати на один ступінь у порівнянні з допусками , встановленими для нормальної довжини. Довжини згвинчування від 2,24∙Р∙d0,2 до 6,7∙Р∙d0,2 відносяться до групи N, менші до групи S, більші до групи L.
Основним параметром різьбового з’єднання, що забезпечує точність і визначає характер з’єднання є середній діаметр різьби.
Взаємне розташування контактуючих бокових сторін профілю залежить від дійсних значень або відхилень середніх діаметрів, кроків різьби та кутів нахилу профілю.
Відхилення кроку і половини кута профілю , що впливають на взаємозамінність, стандартами не нормуються. У всіх циліндричних різбах з прямолінійними боковими сторонами профілю відхилення кроку і кута профілю для забезпечування згвинчування можуть бути скомпенсовані відповідними змінами дійсного середнього діаметру різьби.
Значення середнього діаметра різьби, збільшене для зовнішньої різьби і зменшене для внутрішньої на сумарну діаметральну компенсацію кроку і кута профілю називають приведеним середнім діаметром.
В позначенні різьби на першому місці вказується тип різьби, номінальний діаметр, крок, якщо він не найбільший для даного діаметра та поле допуску, наприклад М12×0,75-6g.
Позначення поля допуску діаметра різьби складається з цифри, яка показує степінь точності, та літери, яка визначає основне відхилення (наприклад, 6h, 6g ,6H). В позначенні поле допуску середнього діаметра різьби поміщається на перше місце а далі йде позначення поля допуску зовнішнього діаметра для болтів або внутрішнього для гайок. Якщо в позначенні поля допусків збігаються то вони в не повторюються.
Наприклад: М8 – 6h7h,
де 7h- поле допуску серднього діаметра болта;
6h – поле допуску зовнішнього діаметра болта.
M8 – 5H6H,
де 5H – поле допуску середнього діаметра гайки;
6H – поле допуску внутрішнього діаметра гайки.
Вимірювання зовнішнього і внутрішнього діаметрів аналогічно вимірюванню гладких циліндричних деталей, тому в задачу лабораторної роботи не входить. На середній діаметр різьби призначається комплексний допуск, що включає допуск на середній діаметр і діаметральні компенсації відхилень крока і половини кута профілю. Відповідно до цього, циліндричні різьбові деталі, як правило, контролюють комплексним методом.
Комплексний метод контролю різьби здійснюється за допомогою різьбових калібрів (різьбових пробок і кілець) чи інших спеціальних приладів.
У деяких випадках, наприклад для дослідження причин браку, для контролю різьби застосовують диференційований метод. При диференційованому методі контролю різьби окремо вимірюють зовнішній, середній і внутрішній діаметри, крок різьби, половину кута профілю, а потім за результатами цих вимірювань підраховують величину приведеного середнього діаметра, що містить у собі похибки всіх перерахованих вище елементів різьби. Таким чином, і при диференційованому способі контролю, оцінка придатності різьби проводиться по середньому діаметру.
В залежності від необхідної точності, середній діаметр різьби можна виміряти:
1. Різьбовим мікрометром із вставками.
2. Методом трьох дротиків;
3. На універсальному або інструментальному мікроскопах.